量子效應也決定納米結構新的電,光和化學性質。因此量子效應在鄰近的納米科學,納米技術,如納米電子學,先進能源系統和納米生物技術學科范圍得到更多注意。納米測量技術是利用改制的掃描隧道顯微鏡進行微形貌測量,這個技術已成功的應用于石墨表面和生物樣本的納米級測量。安全一直是必須認真考慮的問題。電測量工具會輸出有危險的、甚至是致命的電壓和電流。清楚儀器使用中何時會發生這些情形顯得極為重要,只有這樣人們才能采取恰當的安全防范手段。請認真閱讀并遵從各種工具附帶的安全指示。解決方案之一:采用新型納米材料,提高力學性能,拓寬應用范圍。四川紡織納米力學測試服務
縱觀納米測量技術發展的歷程,它的研究主要向兩個方向發展:一是在傳統的測量方法基礎上,應用先進的測試儀器解決應用物理和微細加工中的納米測量問題,分析各種測試技術,提出改進的措施或新的測試方法;二是發展建立在新概念基礎上的測量技術,利用微觀物理、量子物理中較新的研究成果,將其應用于測量系統中,它將成為未來納米測量的發展趨向。但納米測量中也存在一些問題限制了它的發展。建立相應的納米測量環境一直是實現納米測量亟待解決的問題之一,而且在不同的測量方法中需要的納米測量環境也是不同的。對納米材料和納米器件的研究和發展來說,表征和檢測起著至關重要的作用。由于人們對納米材料和器件的許多基本特征、結構和相互作用了解得還不很充分,使其在設計和制造中存在許多的盲目性,現有的測量表征技術就存在著許多問題。此外,由于納米材料和器件的特征長度很小,測量時產生很大擾動,以至產生的信息并不能完全表示其本身特性。這些都是限制納米測量技術通用化和應用化的瓶頸,因此,納米尺度下的測量無論是在理論上,還是在技術和設備上都需要深入研究和發展。重慶金屬納米力學測試技術納米力學測試是一種用于研究納米尺度材料力學性質的實驗方法。
納米科學與技術是近二十年來發展起來的一門前沿和交叉學科,納米力學作為其中的一個分支,對其他分支學科如納米材料學、物理學、生物醫學等都有著重要的支撐作用。下面簡要介紹一下目前應用較普遍的兩類微納米力學測試方法:納米壓痕方法和基于原子力顯微鏡的納米力學測試方法。納米壓痕是20 世紀90 年代初期快速發展起來的一種微納米力學測試方法,是研究微納米尺度材料力學性能的重要方法之一,在科研和工業領域都有著普遍的應用。納米壓痕的壓入深度在一般在納米量級,遠小于傳統壓痕的微米或毫米量級。限于光學顯微鏡的分辨率,無法直接對納米壓痕的尺寸進行精確測量。
即使源電阻大幅降低至1MW,對一個1mV的信號的測量也接近了理論極限,因此要使用一個普通的數字多用表(DMM)進行測量將變得十分困難。除了電壓或電流靈敏度不夠高之外,許多DMM在測量電壓時的輸入偏移電流很高,而相對于那些納米技術[3]常常需要的、靈敏度更高的低電平DC測量儀器而言,DMM的輸入電阻又過低。這些特點增加了測量的噪聲,給電路帶來不必要的干擾,從而造成測量的誤差。系統搭建完畢后,必須對其性能進行校驗,而且消除潛在的誤差源。誤差的來源可以包括電纜、連接線、探針[5]、沾污和熱量。下面的章節中將對降低這些誤差的一些途徑進行探討。納米力學測試的前沿研究方向包括多功能材料力學、納米結構動力學等領域。
經過三十年的發展,目前科學家在AFM 基礎上實現了多種測量和表征材料不同性能的應用模式。利用原子力顯微鏡,人們實現了對化學反應前后化學鍵變化的成像,研究了化學鍵的角對稱性質以及分子的側向剛度。Ternes 等測量了在材料表面移動單個原子所需要施加的作用力。各種不同的應用模式可以獲得被測樣品表面納米尺度力、熱、聲、電、磁等各個方面的性能。基于AFM 的定量化納米力學測試方法主要有力—距離曲線測試、掃描探針聲學顯微術和基于輕敲模式的動態多頻技術。納米力學測試在材料設計和產品開發中發揮著重要作用,能夠提供關鍵的力學性能參數。廣東半導體納米力學測試系統
納米力學測試的結果可以為納米材料的安全性和可靠性評估提供重要依據。四川紡織納米力學測試服務
納米纖維已經展現出各種有趣的特性,除了高比表面積-體積比,納米纖維相比于塊狀材料,沿主軸方向有更突出的力學特性。因此納米纖維在復合材料、纖維、支架(組織工程學)、藥物輸送、創傷敷料或紡織業等領域是一種非常有應用前景的材料。納米纖維機械性能(剛度、彈性變形范圍、極限強度、韌性)的定量表征對理解其在目標應用中的性能非常重要,而測量這些參數需要高度專業畫的儀器,必須具備以下功能:以亞納米的分辨率測量非常小的變形;在測量的時間量程(例如100 s)內在納米級的位移下保持高度穩定的測量系統;以亞納米分辨率測量微小力;處理(撿取-放置)納米纖維并將其放置在機械測試儀器上。四川紡織納米力學測試服務